Theoretical-Experimental Study of Blowby in a Single Cylinder Variable Compression Ratio Research Engine in Motoring Condition

Nazari Jobeni, Morteza and Abdi Aghdam, Ebrahim and Ranbar Omid, Mohammad Reza (2015) Theoretical-Experimental Study of Blowby in a Single Cylinder Variable Compression Ratio Research Engine in Motoring Condition. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Morteza Nazari Jobeni.pdf

Download (313kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Reciprocating mechanism of internal combustion engines causes to be some crevices between cylinder, piston and rings. The crevices are connected to cylinder volume through top land crevice orifice and The flow through the volume is named blowby. Blowby can reduce cylinder pressure, temperature and density and so influences engine performance. In the current work, volume-orifice theory was used to investigate the blowby in a four stroke research engine at motoring condition. Experimental pressure-crank angle were collected at different compression ratio of 8.7, 9.8, 11.3 and 12.9 and various engine speeds of 1000, 1400, 1800 and 2200 rpm, to clarify the effect of compression ratio and engine speed on the blowby quantity. After recording the data, the experimental engine condition of any case was applied to a thermodynamic code,written in Fortran language; then variation of cylinder pressure versus crank angle (p-θ) were evaluated at two with –and without- blowby modes. Any obtained p-θ with blowby result was compared with the relevant experimental one and good agreement was observed for all condition. the result showed that the cylinder mass lost increased by increasing compression ratio and reducing engine speed, so that maximum mass lost to the crevices obtained 12 CR and 1000 rpm was about two times of that at 8.7 CR and 2200 rpm. The obtained results illustrated that the maximum cylinder pressure was reduced by 16% due to the blowby at the base condition. Also, at the base condition, it was observed that the maximum temperature difference between the modes reached to 38˚C at the base condition.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: مطالعه تئوری¬-¬تجربی پدیده¬ی نشتی در موتور تک سیلندر پژوهشی نسبت تراکم متغیر در حالت موتور¬گردانی
Persian Abstract: مکانیزم رفت و برگشتی موتور¬های احتراق داخلی ایجاب می¬کند که شکاف¬هایی بین پیستون، سیلندر و رینگ¬ها تشکیل شود. این شکاف‏ها از طریق درز بین تاج پیستون و دیواره¬ی سیلندر با حجم داخل سیلندر در ارتباطند و جریان گاز داخل سیلندر به این شکاف¬ها، که نشتی نامیده می¬شود، سبب افت فشار و دمای سیلندر شده و استقرار مقداری گاز در این شکاف¬ها سبب عدم استفاده¬ی مناسب از آن در طول احتراق و نتیجتاً تأثیر منفی روی عملکرد موتور می¬گذارد. در این پژوهش تلاش شده است تا با استفاده از نظریه¬ی حجم-روزنه جریان نشتی در حالت موتور¬گردانی در یک موتور پژوهشی چهار زمانه با روغن کاری مورد بررسی قرار گیرد. آزمایش¬ها در نسبت تراکم‏های 7/8، 8/9، 3/11 و 9/12 و سرعت‏های rpm1000، rpm1400، rpm1800 و rpm2200 انجام شد تا تأثیر نسبت تراکم و سرعت موتور روی مقدار نشتی مشخص گردد. پس از اخذ داده¬های تجربی، شرایط حاکم بر نتایج تجربی به کد ترمودینامیکی نوشته شده به زبان فرترن اعمال و تغییرات فشار داخل سیلندر بر حسب زاویه‏ی میل‏لنگ (p-θ)، در حالت با نشتی و بدون نشتی حاصل شد. نتایج p-θ با نشتی با نتایج p-θ تجربی مقایسه گردید و نتایج رضایت بخشی در شرایط مختلف حاصل شد. در این بررسی مشخص شد که با افزایش نسبت تراکم و کاهش سرعت موتور میزان نشتی افزایش می¬یابد، به‏طوری‏که نتایج حاصله نشان می‏دهد که در حالت با نسبت تراکم 9/12 و سرعت rpm1000 حد‏اکثر نشتی دو برابرآن در حالت نسبت تراکم 7/8 و سرعت rpm2200 است. طبق نتایج این پژوهش مشخص شد که حد‏اکثر فشار داخل سیلندر در شرایط مبنا با اعمال مدل نشتی حدود 16% کاهش می‏یابد. همچنین نتایج حاصله نشان داد که حد‏اکثر اختلاف دمای حاصله در داخل سیلندر در حالت با نشتی و بدون نشتی و در شرایط مبنا حدود ˚C38 است.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Abdi Aghdam, EbrahimUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Ranbar Omid, Mohammad RezaUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Date Deposited: 25 Nov 2018 20:05
Last Modified: 25 Nov 2018 20:05
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/2239

Actions (login required)

View Item View Item